紅色黃河鯉胚胎發(fā)育觀察

李夢榮，龐小磊，王良炎，田 雪，閆 瀟

(河南師范大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，河南新鄉(xiāng)453007)

紅色黃河鯉胚胎發(fā)育觀察

李夢榮，龐小磊，王良炎，田 雪，閆 瀟

(河南師范大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，河南新鄉(xiāng)453007)

通過觀察紅色黃河鯉的胚胎形態(tài)發(fā)育過程，描述各個發(fā)育時期的時序及形態(tài)特征，為進一步研究紅色黃河鯉體色形成機制及其繁育、增養(yǎng)殖技術(shù)提供基礎(chǔ)資料。紅色黃河鯉受精卵圓球形，屬粘性卵。根據(jù)胚胎發(fā)育觀察結(jié)果顯示紅色黃河鯉胚胎發(fā)育可分為受精卵、卵裂期、囊胚期、原腸胚期、神經(jīng)胚期、器官形成期和孵出期7個階段。

紅色黃河鯉；胚胎發(fā)育；顯微觀察

黃河鯉（Cyprinus carp）屬鯉形目(Cypriniformes),鯉科(Cyprinidae)，鯉屬(Cyprinus)，是我國的四大淡水名魚之一，也是黃河流域重要的淡水經(jīng)濟魚類之一。紅色黃河鯉是黃河鯉的一個變種，體色呈現(xiàn)淡紅色，相較普通的黃河鯉更加美觀。

鯉科魚類中松潘裸鯉 (Gymnocypris potanini)[1]、唐魚(Tanichthys albonubes)[2]、齊口裂腹魚(Sclizothorax prenant)[3]、稀有鮈鯽(Gobiocypris rarus)[4]、四川裂腹魚 (Schizothorax kozlovi)[5]、翹嘴紅鲌(Erythroculter ilishaeformis)[6]、黃 河鯉(Cyprinus carpio)[7]、甌 江彩鯉(Cyprinus carpio var.color)[8]、尖裸鯉(Oxygymnocypris stewartii Lloyd)[9]等的胚胎發(fā)育過程都已被確定，為上述魚類增養(yǎng)殖、育種及魚類繁殖生物學(xué)提供基礎(chǔ)資料。

魚類胚胎發(fā)育是早期生活史的主要研究內(nèi)容之一，是魚類增養(yǎng)殖業(yè)的基礎(chǔ)工作。魚類的胚胎發(fā)育階段包括從結(jié)構(gòu)較簡單的受精卵發(fā)育成為相對成熟的幼體的整個過程，胚胎的各個部分在其整個生活史中發(fā)生劇烈的變化。同時，個體在這一階段又較為脆弱，受到內(nèi)外界各種因素的影響[10]。本研究利用顯微觀察的方法分析紅色黃河鯉胚胎發(fā)育進程，為其今后體色的合理開發(fā)及紅色黃河鯉的繁殖生物學(xué)研究提供參考資料。

1 材料與方法

1.1 材料

實驗在河南師范大學(xué)水產(chǎn)養(yǎng)殖基地進行。2014年3月將親魚放入5 m×3 m水泥池中暫養(yǎng)，2014年5月選取發(fā)育良好的約2-3 kg的雌魚和雄魚放入養(yǎng)殖桶中準備注射催產(chǎn)劑。

1.2 人工授精

選擇成熟親魚采用胸腔注射催產(chǎn)劑，注射后放入養(yǎng)殖桶中用微流水刺激，觀察雌雄魚活動行為并監(jiān)測棕櫚片是否有卵粒附著。待觀察到發(fā)情行為后，將親魚捕起，將卵擠入干凈的瓷碗后迅速擠入少許精液，攪拌均勻后加入適量孵化水，滑石粉徹底脫黏，清洗干凈后的受精卵放于孵化桶中孵化。

1.3 受精卵顯微觀察方法

隨機挑選40-50粒受精卵對其發(fā)育過程進行觀察。觀察時將樣本置于顯微鏡下查看和拍照。受精后，平均每隔30 min采樣觀察1次，直至觀察到心跳期出現(xiàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 成熟卵的形態(tài)特征

紅色黃河鯉受精卵為橢圓型，透明呈淡黃色，屬沉性卵，具粘性。

2.2 胚胎發(fā)育過程

受精卵在溫度25℃左右的水中孵化。其胚胎發(fā)育可分為受精卵、卵裂期、囊胚期、原腸胚期、神經(jīng)胚期、器官形成期和孵出期7個階段。胚胎發(fā)育階段見表1。

2.2.1 胚盤期

受精后1 h由于胚胎原生質(zhì)向動物極移動集中而形成胚盤原基，胚盤原基繼續(xù)突起形成胚盤，此期稱為胚盤期，這一時期標志著細胞分裂期的開始。

2.2.2 卵裂期

受精后1 h 3 min進入細胞分裂期，胚盤縱向分裂，形成大小相等的2個分裂球，進入2細胞期；接著分裂速度明顯加快，約30 min進行一次分裂，經(jīng)過2-5次平均分裂后分別進入4細胞期、8細胞期、16細胞期、32細胞期、64細胞期。

2.2.3 囊胚期

由于細胞繼續(xù)分裂，分裂球越來越小，各分裂球的分裂速度也不一致，分裂形成明顯隆起的實心細胞團，進入桑椹胚期。細胞分裂仍繼續(xù)進行，細胞變小，細胞界線變得模糊不清。受精后5 h 30 min左右進入囊胚階段，此時分裂的細胞個體基本很難看清，細胞堆積在動物極半球，占卵黃體積的1/3，此時為囊胚早期。隨著胚盤細胞的進一步分裂，胚盤層逐漸變矮進入囊胚中期，然后像圓形小帽一樣扣在卵黃上方，此時進入囊胚晚期。

2.2.4 原腸胚期

受精后8 h囊胚層細胞向下包圍卵黃約1/3處，發(fā)育至原腸胚早期，接著囊胚層細胞逐漸下包至卵黃2/3處，進入原腸胚中期，囊胚層細胞繼續(xù)下包至卵黃3/4處，胚胎發(fā)育至原腸胚末期。

2.2.5 神經(jīng)胚期

原腸胚之后是神經(jīng)胚期，神經(jīng)胚階段既是原腸期的繼續(xù)又是胚層更深層分化的開始。受精后10 h 50 min胚層完全包圍卵黃，胚孔封閉，胚體形成，脊索呈柱狀，胚體中部隱約有肌節(jié)出現(xiàn)。

2.2.6 器官形成期

隨著胚胎的逐漸發(fā)育，胚環(huán)背面逐漸增厚，11 h 30 min出現(xiàn)體節(jié)。隨后卵黃由原來的圓形逐漸變?yōu)闄E圓，胚體兩端逐漸隆起，在胚體前端出現(xiàn)團塊狀，進入腦原基期。隆起的部位不斷增加，前端色素沉淀增加，后端凸起部分逐漸有棒狀出現(xiàn)，卵黃由原來的橢圓形逐漸開始不規(guī)則化，前端出現(xiàn)眼囊，此時肌節(jié)在胚體中的數(shù)量也逐漸增多。受精后21 h 20 min，尾部開始脫離卵黃，呈棒狀，進入尾芽期，此時，胚體圍繞卵黃不到一周。隨著胚胎發(fā)育的不斷進行，尾部逐漸脫離卵黃囊。受精后33 h，進入心跳期，在頭部后方可以看到心臟跳動，隨后隨著胚胎發(fā)育不斷地完善，心跳次數(shù)越來越多。在其軀干部有液體不斷流動，不時尾部會進行來回擺動，胚體在卵膜內(nèi)轉(zhuǎn)動。此后觀察到其頭部下方明顯有紅色的小液體在流動，帶有節(jié)律性，并有一定的循環(huán)路線。隨著胚胎發(fā)育頭部和尾部都逐漸脫離卵黃，并且尾部在膜內(nèi)能不斷擺動，胚體在膜內(nèi)能夠轉(zhuǎn)動。

表1 紅色黃河鯉胚胎發(fā)育過程Table 1 Embryonic development of RedCyprinuscarpio

3 討論

魚類孵化出膜時間和形態(tài)與其生態(tài)環(huán)境有著密切的聯(lián)系，在正常孵化條件范圍內(nèi)，每一種魚都在一定的發(fā)育階段出膜[11,12]。紅色黃河鯉是黃河鯉的一個品種，和黃河鯉的胚胎發(fā)育過程相似度很高，發(fā)育過程基本相似，但每個發(fā)育階段時間不同，最終導(dǎo)致出膜時間也不一致。

魚類的胚胎發(fā)育與水溫關(guān)系密切，在不同溫度條件下，完成發(fā)育的時間不同。溫度主要是通過影響動物的新陳代謝來影響胚胎發(fā)育的。大多數(shù)情況下，如果溫度波動不劇烈，對動物的危害較小并且溫度的適當(dāng)波動能加快動物的發(fā)育速度[13,14]。黃河鯉最適溫度范圍已經(jīng)明確，本研究中的紅色黃河鯉的最適溫度范圍尚未確定，這也有待進一步研究探索。

紅色黃河鯉的色素細胞在心跳期之前沒有觀察到，45 h時可在頭部觀察到黑色素細胞，這與黃河鯉黑色素細胞形成時間存在一定差異，與錦鯉色素細胞種類和出現(xiàn)的時間也具有較大差別[15]。隨著不斷發(fā)育，色素細胞逐漸向胚體分布，呈菊花狀。進入稚魚期后，黑色素越來越濃密，黃色素細胞也逐漸增多。色素的分布特點是魚類早期發(fā)育的重要特征，對魚類分類鑒定、親緣進化研究都具有重要意義。

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Observation of embryonic development of redCyprinus carpio

Li Mengrong,Wang Liangyan,Pang Xiaolei,Tian Xue

(Henan Normal University,Xinxiang 453007,Henan,China)

The embryos morphological development of the redCyprinus carpiowas observed and the developmental timing and morphological characteristics were described to benefit for the future researches in its body color formation and provide basic resources for its cultivation and breeding.RedCyprinus carpiofertilized egg is a sticky spherical egg.According to the observation,its embryonic development contained seven stages,i.e.fertilized eggs,cleavage period,blastocyst stage,gastrula stage,neuronal stage,organ formation stage and hatching stage.

redCyprinus carpio;embryo development;microscopic observation

國家自然基金（31402294）；河南省國際科技合作計劃項目（152102410040）；河南師范大學(xué)博士科研啟動經(jīng)費（qd13056）；河南省教育廳科學(xué)技術(shù)研究重點項目（16A240004）

李夢榮（1995-），女，漢族，山西運城，碩士在讀，研究方向為魚類體色研究

田 雪，E-mail：tianxue_81@126.com